　リチウムイオン電池のリサイクル技術の中でも、さまざまな金属材料の回収が可能な湿式プロセスに注目が集まっている。この湿式プロセスでは、使用済みリチウムイオン電池を破砕した粉末であるブラックマスに対してpHが1程度の酸を用いて金属材料をイオンにして抽出し、その後溶媒抽出によって金属材料を回収するのが一般的だ。

　この手法では、溶媒抽出でコバルトやニッケルは回収できるものの、リチウムについてはコバルトとニッケルを回収した後の不純物が多く含まれる残液に残ってしまい、高純度／高収率で回収することが難しいという課題がある。

　東レのNF膜は、多価イオンや有機物を選択的に分離する特徴があり、地下水や河川水からの硬度成分や農薬の除去、食品／バイオ用途での脱塩や精製などに用いられてきた。この特性を利用し、ブラックマスを酸抽出した後のさまざまな金属イオンが含まれる液体に適用すれば、水や1価のリチウムイオンは透過し、多価イオンであるコバルトとニッケルは透過しないことで選択的に分離できる。

　ただし、従来のNF膜は中性の液体に適用されており、pH1という酸性領域ではその選択分離性を発揮できなかった。「そこで、耐酸性を高めるとともに、1nm以下の精密な細孔構造によって選択分離性も向上したNF膜を開発した」（東レの説明員）という。従来品のNF膜と比べて、耐酸性は5倍、選択分離性は1.5倍となっている。

新開発のNF膜のサンプル（左）とブラックマスの酸抽出液からリチウムイオンを選択分離するイメージ（右）［クリックで拡大］

　展示のデモ映像では、Co＋Ni：Li＝1：1の割合で溶け込んでいる液体に新開発のNF膜を適用することで、Co＋Ni：Li＝1：99までリチウムイオンを選択的に分離できることを示した。「これまでのリチウムイオン電池のリサイクル技術において、リチウムのリサイクルは重視されていなかった。しかし近年はリチウムが高騰するとともに、生産時のCO2排出量の多さも問題になっており、リチウムのリサイクルにも注目が集まっている。新開発のNF膜で課題解決に貢献したい」（同説明員）としている。

展示のデモ映像。Co＋Ni：Li＝1：1の液体がNF膜を透過するとCo＋Ni：Li＝1：99になっている［クリックで拡大］

⇒その他の「リサイクルニュース」の記事はこちら

使用済みリチウムイオン電池のリサイクルは今、どうなっているのか
今回から数回にわたり、原料の再資源化（リサイクル）や電池の再利用（リユース）といった「持続可能な開発」のために希少な資源をいかに有効活用していくかといった技術や取り組みについて解説していきたいと思います。
埋蔵量は多いリチウム資源、需要に見合った現実的な供給は可能？
環境影響を考える際のポイントの1つとして、今回は資源消費、特にリチウムイオン電池には欠かせない「リチウム」にまつわる問題に注目していきたいと思います。
車載用から他の用途へ、リチウムイオン電池のリユースの「論点」
今回は「持続可能な開発」のために今後同様に重要となるであろう、電池の「再利用」（リユース）について解説していきたいと思います。
リチウムイオン電池の再生材料をさらにもう1度リサイクル、ドイツが産学連携で研究
フォルクスワーゲン（VW）は電動車の駆動用リチウムイオン電池を複数回リサイクルするプロジェクトを開始したと発表した。使用済みのバッテリーから回収した電極材料や電解質、黒鉛を適切に処理し、再びバッテリーで使用するのに適した品質を確保することで、クローズドループリサイクルを長期的に維持することを目指す。
リチウムイオン電池の正極材製造とリサイクル、産学でCO2排出量とコストを半減
東京大学生産技術研究所とプライムプラネットエナジー＆ソリューションズ、パナソニック、豊田通商は2022年1月26日、リチウムイオン電池の材料製造プロセスやリサイクルに関する共同研究を開始すると発表した。共同研究の成果は、2025年以降にEV（電気自動車）が増えていくのに間に合わせる形で実用化したい考えだ。
電動車の駆動用バッテリーの残存性能を3分間で分析、リユースのコスト低減へ
アメテックは2020年2月10日、東京都内で記者説明会を開き、車載用リチウムイオン電池の残存性能（State of Health、SoH）を分析するバッテリーアナライザー「SI-9300R」を発表した。